Hallo Sportsfreunde! Ich habe die Aufgabe einen bidirektionalen DC/DC-Wandler mit folgenden Eckparametern entwerfen: Hochspannungsseite: V nenn: 200V Niederspannungsseite: Strom: 180A Spannung: 6-16V Ich habe an ein Buck/Boost-Wandler gedacht (eine Kombination aus einem Tief- und einem Hochsetzsteller) [evtl. mehrphasig wegen Baugröße] so wie hier -> https://www.invent-a-chip.de/NR/rdonlyres/B49E797A-67CD-4CD4-9F25-E9155D8677C1/11496/VDE_BerlinMaerzVortrag_04.pdf Da die galvanische Trennung und kleine Baugröße erforderlich, habe ich vor einen bidirektionalen Vollbrücken-Gegentakt-Durchfluß-Wandler (4 Transistoren mit antipar. Dioden auf prim. Seite, Trafo, und 4 Transistoren mit antipar. Dioden auf sek. Seite) zu schalten. Ist so eine Topologie eurer Meinung nach sinnvoll? Wenn ja, soll der Buck/Boost sich vor dem DC-DC-Wandler (Vollbrücken mit Trafo) oder lieber hinter ihm befinden?
Recht sportliches Projekt. Du redest da von fast 3kW Leistung. Um einen vernünftigen Leistungsfaktor zu erzielen muß vor dem Trafo eine Boost Stufe sein, die dem Netz einen einigermaßen sinusförmigen Strom entnimmt. Allein das ist bei dieser Leistung schon schwierig. Beim DC/DC Teil kommt eigentlich nur die Durflußwandler Topologie in Frage. Aufgrund deiner Ströme ist der Trafo ein sehr heikles Teil. (Mehrere Folienwicklungen) Sekundärseitig ist über eine synchron-Gleichrichtung mit Mosfets nachzudenken. Alles in allem ein Projekt, andem man seeehr lange tüfteln kann, und wenn du das bauen willst, bestell gleich mal ein paar Mosfets mehr als in der Schaltung verwendet werden. Grüße
Danke Gebhard für die schnelle Antwort. Aber meine Frage <soll der Buck/Boost sich vor dem DC-DC-Wandler (Vollbrücken mitTrafo) oder lieber hinter ihm befinden?> ist immer noch nicht beantwortet... :( Wenn davor schalten, dann aus welchem Grund? Es handelt sich nicht um ein Netzschaltteil. Die Hochspannungsseite sind Brennstoffzellen oder andere DC-Quelle. Bitte eine ausführliche Begründung..
PFC brauchst du natürlich nicht, wenn du nicht bei ner brennstoffzelle. * Als Topologie kommt meiner meinung nach nur ein Vollbrückenwandler in frage, der "phase-shift" angesteuert wird. * Ab einer bestimmten übertragenen Mindestleistung kann man den Wandler primärseitig ZVS betreiben, spart Schaltverluste. * Sekundärseitig sollte eine aktive Gleichrichtung sein, sonst hast du automatisch ~5-10% Verlust (=150-300W!) in den Ausgangsdioden. * Durch einen mehrphasigen Wandler kannst du an den Kondensatoren sparen, mehr auch nicht. Ansonsten wird ein Wandler dadurch nicht kleiner, aber aufwendiger... * Wasserkühlung kann notwendig sein, vorallem, wenn du die KZF-Bedingungen einhalten willst (Betrieb bei 85°C und eventueller schutzklasse IPXY) Nicht gerade ein Anfängerprojekt. Mach dich auf einen heißen Ritt gefasst. Ein Erfahrener steckt in so ein Projekt gerne mal ein Mannjahr Arbeit...
Bidirketional erforderlich? Trotzdem Synchrongleichrichtung bei der Spannung sollte klar sein. Wirkungsgradvorgabe? (Über SPannungsbereich - Lesitungsbereich) Ich würde einen LLC-Resonanzwandler verwenden, da kenn ich aber keinen vernünftigen IC, und mit Synchrongleichrichtung besonders "lustig". Da gibts viel wo man aufpassen muss, deshalb verwende ich zur Regelung einen DSP. Warum einen weiteren DC/DC (Buck/Boost)? Diese kenn ich von konv. Resonanzwandlern die Probleme haben eine niedrige Ausgangsspannung zu stellen (f). Da setzt man dann einen "auxilary-buck" davor. Die LLC Topologie braucht dies nicht wenn geschickt gemacht. Ist aber recht anspruchsvoll. Ansonsten wie schon erwähnt Phase-shift Vollbrücke, zb Mehrphasig, Cs werden sonst gequält und groß. Alternativ (hab ich selbst eingesetzt bei 3KW@24V) 2x interleaved 2-Switch forward, ->Leistungsabhängig Stufen wegschalten für gerade efficiency Kennlinie. Evetuell Current-Doubler Gleichrichtung, aber vorsicht ist nicht immer besser nur weil Strom groß. Aber wie gesagt da muss man mehr Vorgaben kennen für vernünftige Tipps, und alles in allem wirst du um einen Topologievergleich, also jeden Ripplestrom,Peakstrom und RMSstrom berechnen, erf. Sperrspannungen (mögliche und Leistbare Halbleiter) nicht herummkommen. Trotzdem nettes Projekt, viel Spass dabei
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